Soutenance de thèse de Mayada ALY MAHMOUD

Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Neurosciences
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
dopamine,Cortex préfrontal,apprentissage associatif,,
Keywords
dopamine,prefrontal cortex,associative learning,,
Titre de thèse
rôle de la dopamine du cortex préfrontal dans l'apprentissage associatif
role of prefrontal cortex dopamine in associative learning
Date
Lundi 19 Juin 2017 à 14:00
Adresse
Aix-Marseille Université, Faculté de Médecine, 27, B vd Jean Moulin , 13005 Marseille, France
salle 2
Jury
Directeur de these Driss BOUSSAOUD Institut de Neurosciences des Systèmes
Rapporteur Martine CADOR Institut des Neurosciences Cognitives et Integratives d'Aquitaine
Rapporteur Pascal HUGUET Laboratoire de Psychologie Sociale et Cognitive (LAPSCO)
Examinateur Thierry HASBROUCQ Laboratoire de Neurosciences Cognitives

Résumé de la thèse

La dopamine du cortex préfrontal (PFC) est impliquée dans l’apprentissage et dans la prise de décision liée à l’effort. Comme l’apprentissage ne peut se faire sans effort, il n’est pas clair aujourd’hui si la dopamine est nécessaire pour l’apprentissage, ou pour l’engagement de l’effort pour apprendre. Dans ce travail, les rats apprenaient à pousser un levier pour obtenir de la nourriture, soit avec (apprentissage par observation, LeO) ou sans (essai-et-erreur, TE) observation préalable d’un congénère exécutant la tâche. TE et la phase d’exécution de LeO nécessitent l’effort physique (overt learning), l’observation dans LeO ne requiert pas d’effort physique (covert learning). Avant chaque session, les rats recevaient des injections de SCH23390 ou de la saline dans le cingulaire antérieur (ACC) ou l’orbitofrontal (OFC). Si la dopamine est nécessaire à l’apprentissage, le blocage des récepteurs D1 affecterait aussi bien l’apprentissage overt que covert. Si la dopamine n’est pas requise pour l’apprentissage mais pour l’engagement de l’effort, le blocage affecterait l’apprentissage overt, et non covert. Les résultats montrent que le blocage de la dopamine dans ACC ou OFC supprime l’apprentissage overt, laissant intact l’apprentissage covert. Une fois les injections arrêtées, les rats récupèrent la capacité d’apprendre, mais dans le cas de ACC, pas la tolérance à l’effort. Nous suggèrons que la dopamine dans ACC et OFC n’est pas nécessaire pour l’apprentissage, et que les déficits d’apprentissage pourraient reflèter une réduction de la tolérance effort à l’effort liée au blocage de la dopamine.

Thesis resume

Because prefrontal cortex (PFC) dopamine plays a pivotal role in associative learning and in effort-related decision making, it is not clear as of today whether PFC dopamine activity is required for learning per se, or rather for engaging the effort necessary to learn. In this work, we used observational learning (LeO) and trial-and-error (TE) learning to dissociate learning from physical effort. Both TE and the execution phase of LeO require physical effort (overt learning). Observation does not require physical effort (covert learning). Rats learned to push a lever for food rewards either with or without prior observation of an expert conspecific performing the same task. Before daily testing sessions, the rats received bilateral ACC or OFC microinfusions of SCH23390, or saline-control infusions. If dopamine activity is required for task acquisition, its blockade should impair both overt and covert learning. If dopamine is not required for task acquisition, but solely for regulating effort tolerance, blockade should impair overt learning but spare covert learning. We found that dopamine blockade in ACC or OFC suppressed overt learning selectively, leaving covert learning intact. In subsequent testing sessions without dopamine blockade, rats recovered their overt-learning capacity but, in ACC experiments, the animals did not recover their normal level of effort tolerance. We suggest that ACC and OFC dopamine is not required for the acquisition of conditioned behaviours and that operant learning impairments could instead reflect a reduced level of effort tolerance due to cortical dopamine blockade.